电工与电子技术课后习题(课本)

第六章半导体与二极管

1.晶体管集电极和发射极是否可以互换使用？

答：不可以。因为电流的方向只能是箭头的方向，这是由PN结的单向导电性决定的。

一般情况下三极管的集电极和发射极互换是不行的，虽然都是PN结，但是工艺制作上是不同的，除了耐反压能力差得很多（集电结耐压能力很强，发射结很弱），集电极和发射极互换后，电流放大倍数也会很小（只有5倍以下），

2.晶体管具有电流放大作用具备哪些基本条件？

答：外部条件：

发射结加正向偏置电压，使其正向导通。

集电结加反向偏置电压，使其反向截止。

电流放大系数、耗散功率。频率特征、集电极最大电流、最大反向电压和反向电流。

第十章运算放大器

“虚短”是指在理想情况下，两个输入端的电位相等，就好像两个输入端短接在一起，但事实上并没有短接，称为“虚短”。虚短的必要条件是运放引入深度负反馈。

虚断指在理想情况下，流入集成运算放大器输入端电流为零。这是由于理想运算放大器的输入电阻无限大，就好像运放两个输入端之间开路。但事实上并没有开路，称为“虚断”。

“虚地”是深度电压并联负反馈放大器的重要特点；是指集成运放的反相输入端为虚地点，即u_=0。

15.何谓直接耦合放大电路的零点漂移现象?产生原因和解决办法是什么？

答：零点漂移现象：

人们在实验中发现，在直接耦合放大电路中，即使将输入端短路，用灵敏的直流表测量输出端，也会有变化缓慢的输出电压，如图所示。这种输入电压为零而输出电压不为零且缓慢变化的现象，称为零点漂移现象。

零点漂移产生的原因：

在放大电路中，任何参数的变化，如电源电压的波动、元件的老化、半导体元件参数随温度变化而产生的变化，都将产生输出电压的漂移。

抑制温度漂移的方法：

1、采用高质量的稳压电源和使用经过老化实验的元件，可大大减小由此而产生的漂移。

2、在电路中引入直流负反馈，稳定静态工作点。

3、采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管的变化。

4、采用特性相同和管子，使它们的温漂相互抵消，构成“差分放大电路”。

直接耦合放大电路的特点及抑制零点漂移的原理

基本差动式放大器如图3所示。图中VT1，VT2是特性相同的晶体管，电路对称，参数也对称。如：VBE1=VBE2，RCl=RC2=RC，Bl=RB2=RB，β1=β2=β。电路有2个输入端和2个输出端。因左右2个放大电路完全对称，所以在没有信号情况下，即输入信号UI=0时，Uo1=Uo2，因此输出电压Uo=0，即表明差分放大器具有零输入时零输出的特点。当温度变化时，左右两个管子的输出电压Uo1，Uo2都要发生变动，但由于电路对称，两管的输出变化量(即每管的零漂)相同，即△Uo1=△Uo2，则Uo=O，可见利用两管的零漂在输出端相抵消，从而有效地抑制了零点漂移。如图3所示的差动放大电路所以能抑制零点漂移，

是由于电路的对称性。但是此电路存在缺陷：完全对称的理想情况并不存在;所以单靠提高电路的对称性来抑制零点漂移是有限度的。上述差动电路的每个管的集电极电位的漂移并末受到抑制，如果采用单端输出(输出电压从一个管的集电极与“地”之间取出)，漂移根本无法抑制。为此，常采用图4所示的典型差动放大电路。

4.2 典型差动放大电路结构及抑制零点漂移的原理

典型差动放大电路如图4所示，与最简单的差动放大电路相比，该电路增加了调零电位器RP、发射极公共电阻RE和负电源UEE。下面分析电路抑制零点漂移的原理、发射极公共电阻RE(可以认为调零电位器RP是RE的一部分)和负电源EE的作用。

电路中RE的主要作用是稳定电路的静态工作点，从而限制每个管子的漂移范围，进一步减小零点漂移。例如当温度升高使IC1和IC2均增加时，则有如图5的抑制漂移的过程。

可见，由于RE的电流负反馈作用，其结果使集电极电位基本不变，减小了输出端的漂移量。反馈电阻RE可以抑制共模信号，对差模信号不起作用。零点漂移属于共模信号，所以使每个管子的漂移又得到了一定程度的抑制。显然，RE的阻值取得大些，电流负反馈作用就强些，稳流效果会更好些，因而抑制每个管子的漂移作用就愈显著。

射极负电源UEE的作用：由于各种原因引起两管的集电极电流、集电极电位产生同相的漂移时(如：2个输入信号都含有共模信号分量或50 Hz交流的共模干扰信号等)，那

么RE对它们都具有电流负反馈作用，使每管的漂移都受到了削弱，这样就进一步增强了差动电路抑制漂移和抑制相位相同信号的能力。虽然，RE愈大，抑制零点漂移的作用愈显著;但是，在UCC一定时，过大的RE会使集电极电流过小，会影响静态工作点和电压放大倍数。为此，接入负电源UEE来抵偿RE两端的直流压降，则发射极点位近似为零，获得合适的静态工作点。电阻RP的作用：电位器RP是调平衡用的，又称调零电位器。因为电路不会完全对称，当输入电压为零(将两输入端都接“地”)时，输出电压不一定等于零。这时可以通过调节RP来改变两管的初始工作状态，从而使输出电压为零。但RP对相位相反的信号将起负反馈作用，因此阻值不宜过大，一般RP值取在几十欧姆到几百欧姆之间。

5 结语

由以上分析可知，典型差动放大电路既可利用电路的对称性、采用双端输出的方式抑制零点漂移;又可利用发射极公共电阻RE的作用抑制每个三极管的零点漂移、稳定静态工作点。因此，这种典型差动放大电路即使是采用单端输出，其零点漂移也能得到有效地抑制。所以这种电路得到了广泛的应用。

第十三章时序和逻辑电路

19、如何区别一个电路是组合电路电路还是时序电路？

答：组合逻辑电路可以有若个输入变量和若干个输出变量，其每个输出变量是其输入的逻辑函数，其每个时刻的输出变量的状态仅与当时的输入变量的状态有关，与本输出的原来状态及输入的原状态无关，也就是输入状态的变化立即反映在输出状态的变化。时序逻辑电路任意时刻的输出不仅取决于该时刻的输入，而且还和电路原来的状态有关。也就是说，组合逻辑电路没有记忆功能，而时序电路具有记忆功能。